<!DOCTYPE html><html lang="en" data-theme="light"><head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0"><title>HTTP/1.1 | 戴涛的宝藏</title><meta name="author" content="戴涛"><meta name="copyright" content="戴涛"><meta name="format-detection" content="telephone=no"><meta name="theme-color" content="#ffffff"><meta name="description" content="HTTP&#x2F;1.1优点HTTP 最突出的优点是 [简单、灵活和易于扩展、应用广泛和跨平台]。 简单HTTP 基本的报文格式就是 header + body，头部信息也是  key-value 简单文本的形式，易于理解，降低了学习和使用的门槛。 灵活和易于扩展 HTTP 处于 OSI 体系结构的第七层，下层的协议可以随便变换而不会影响到应用层 HTTP 协议里的各类请求方法、URL 、状态码">
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<h3 id="简单"><a href="#简单" class="headerlink" title="简单"></a>简单</h3><p>HTTP 基本的报文格式就是 header + body，头部信息也是  key-value 简单文本的形式，易于理解，降低了学习和使用的门槛。</p>
<h3 id="灵活和易于扩展"><a href="#灵活和易于扩展" class="headerlink" title="灵活和易于扩展"></a>灵活和易于扩展</h3><ul>
<li>HTTP 处于 OSI 体系结构的第七层，下层的协议可以随便变换而不会影响到应用层</li>
<li>HTTP 协议里的各类请求方法、URL 、状态码、头字段等每个组成要求都没有被固定死，都允许开发人员自定义和扩充</li>
</ul>
<h3 id="应用广泛和跨平台"><a href="#应用广泛和跨平台" class="headerlink" title="应用广泛和跨平台"></a>应用广泛和跨平台</h3><p>HTTP 应用遍地开花，同时天然具有跨平台的优越性。</p>
<h2 id="缺点"><a href="#缺点" class="headerlink" title="缺点"></a>缺点</h2><p>HTTP 的缺点也有非常多，例如无状态、明文传输、不安全。</p>
<h3 id="无状态双刃剑"><a href="#无状态双刃剑" class="headerlink" title="无状态双刃剑"></a>无状态双刃剑</h3><p>无状态的<strong>好处</strong>：</p>
<p>因为服务器不会去记忆 HTTP 的状态，所以不需要额外的资源来记录状态信息，这能减轻服务器的负担，能够把更多的 CPU 和内存用来对外提供服务。</p>
<p>无状态的<strong>坏处</strong>：</p>
<p>既然服务器没有记忆能力，它在完成有关联性的操作时会非常麻烦。</p>
<p>例如登录-&gt;添加购物车-&gt;下单-&gt;结算-&gt;支付，这系列操作都要知道用户的身份才行。但服务器不知道这些请求是有关联的，每次都要问一遍身份信息，会带来非常不友好的体验。</p>
<h4 id="无状态的解决方案"><a href="#无状态的解决方案" class="headerlink" title="无状态的解决方案"></a>无状态的解决方案</h4><p>对于无状态的问题，解法方案有很多种，其中比较简单的方式用 <strong>Cookie</strong> 技术。</p>
<p><code>Cookie</code> 通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信息来控制客户端的状态。</p>
<p>相当于，<strong>在客户端第一次请求后，服务器会下发一个装有客户信息的「小贴纸」，后续客户端请求服务器的时候，带上「小贴纸」，服务器就能认得了了</strong>。</p>
<h3 id="明文传输双刃剑"><a href="#明文传输双刃剑" class="headerlink" title="明文传输双刃剑"></a>明文传输双刃剑</h3><p>明文意味着在传输过程中的信息，是可方便阅读的，可以给工作带来了极大的便利性。</p>
<p>但是正是这样，HTTP 的所有信息相当于信息裸奔，非常的不安全。</p>
<h3 id="不安全"><a href="#不安全" class="headerlink" title="不安全"></a>不安全</h3><p>HTTP 比较严重的缺点就是不安全：</p>
<ul>
<li>通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听。比如，<strong>账号信息容易泄漏，那你号没了。</strong></li>
<li>不验证通信方的身份，因此有可能遭遇伪装。比如，<strong>访问假的淘宝、拼多多，那你钱没了。</strong></li>
<li>无法证明报文的完整性，所以有可能已遭篡改。比如，<strong>网页上植入垃圾广告，视觉污染，眼没了。</strong></li>
</ul>
<p>HTTP 的安全问题，可以用 HTTPS 的方式解决，也就是通过引入 SSL&#x2F;TLS 层，使得在安全上达到了极致。</p>
<h2 id="HTTP-1-1-性能如何"><a href="#HTTP-1-1-性能如何" class="headerlink" title="HTTP 1.1 性能如何"></a>HTTP 1.1 性能如何</h2><p>HTTP 协议是基于 TCP&#x2F;IP ，并且使用了 [请求-应答] 的通信模式，所以性能的关键就在这两点里。</p>
<h3 id="长连接"><a href="#长连接" class="headerlink" title="长连接"></a>长连接</h3><p>早期 HTTP&#x2F;1.0 性能上的一个很大的问题，那就是每发起一个请求，都要新建一次 TCP 连接，而且是串性请求，做了无谓的 TCP 连接建立和断开，增加了通信的开销。</p>
<p>为了解决上述 TCP 连接问题，HTTP&#x2F;1.1 提出了<strong>长连接</strong>的通信方式，也叫持久连接。这种方式的好处在于减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销，减轻了服务器端的负载。</p>
<p>持久连接的<strong>特点</strong>是，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持 TCP 连接状态。当然，如果某个 HTTP 长连接超过一定时间没有任何数据交互，服务端就会主动断开这个连接。</p>
<h3 id="管道网络传输"><a href="#管道网络传输" class="headerlink" title="管道网络传输"></a>管道网络传输</h3><p>HTTP&#x2F;1.1 采用了长连接的方式，这使得管道（pipeline）网络传输成为了可能，管道传输也叫流水传输。</p>
<p>即可在同一个 TCP 连接里面，客户端可以发起多个请求，只要第一个请求发出去了，不必等其回来，就可以发第二个请求出去，可以<strong>减少整体的响应时间。</strong></p>
<p>举例来说，客户端需要请求两个资源。以前的做法是，在同一个 TCP 连接里面，先发送 A 请求，然后等待服务器做出回应，收到后再发出 B 请求。那么，管道机制则是允许浏览器同时发出 A 请求和 B 请求。</p>
<p><img src="https://cdn.xiaolincoding.com/gh/xiaolincoder/ImageHost/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C/HTTP/17-%E7%AE%A1%E9%81%93%E7%BD%91%E7%BB%9C%E4%BC%A0%E8%BE%93.png" alt="管道网络传输"></p>
<p>注意：</p>
<ul>
<li>服务器必须按照接收请求的顺序发送对这些管道化请求的响应。</li>
<li>如果服务端在处理 A 请求是耗时比较长，那么后续的请求的处理都会被阻塞住，这称为 [队头阻塞] 。</li>
<li>HTTP&#x2F;1.1 管道解决了请求的对头阻塞，但是没有解决响应的对头阻塞</li>
</ul>
<h1 id="HTTP-x2F-1-1-优化"><a href="#HTTP-x2F-1-1-优化" class="headerlink" title="HTTP&#x2F;1.1 优化"></a>HTTP&#x2F;1.1 优化</h1><p>主要有三个方向可以进行优化：</p>
<ul>
<li>尽量避免发送请求报文</li>
<li>在需要发送 HTTP 请求报文的时候，减少请求报文发送的次数</li>
<li>减少服务器的 HTTP 响应的数据大小</li>
</ul>
<h2 id="尽量避免发送请求报文"><a href="#尽量避免发送请求报文" class="headerlink" title="尽量避免发送请求报文"></a>尽量避免发送请求报文</h2><p>该如何避免发送 HTTP 请求报文呢，答案就是缓存。客户端会把第一次请求以及响应的数据保存在本地磁盘上，其中将请求的 URL 作为 key，而响应作为 value，两者形成映射关系。</p>
<p>这样当后序发起相同的请求时，就可以先在本地磁盘上通过 key 查到对应的 value，也就是响应，如果找到了，就直接从本地读取该响应。毋庸置疑，读取本地磁盘的速度肯定比网络请求快的多。</p>
<h3 id="缓存如何更新"><a href="#缓存如何更新" class="headerlink" title="缓存如何更新"></a>缓存如何更新</h3><p>使用强制缓存和协商缓存。使用 ETag 实现协商缓存的流程：</p>
<ol>
<li>浏览器第一次向服务器请求资源，服务器在响应包中的 head 头部中加入 ETag 字段，其中标识了响应资源的版本；</li>
<li>当浏览器第二次请求资源时，判断本地缓存是否过期（强制缓存）<ol>
<li>如果强制缓存字段 Cache-Control 字段没有过期，那么直接返回对应的资源</li>
<li>如果过期了，那么在请求头中加上 If-None-Match 字段，该字段的值就是 ETag 唯一标识；</li>
</ol>
</li>
<li>服务端收到请求后，会根据请求中的 If-None-Match 值与当前的资源生成的唯一标识进行比较<ol>
<li>如果值相同，就返回 304，不返回资源；</li>
<li>如果值不同，则返回 200 状态码和返回资源，并在 Response 头加上新的 ETag 唯一标识；</li>
</ol>
</li>
<li>浏览器收到 304 的请求响应状态码，则会从本地缓存中加载资源，否则更新资源</li>
</ol>
<h2 id="如何减少-HTTP-请求次数？"><a href="#如何减少-HTTP-请求次数？" class="headerlink" title="如何减少 HTTP 请求次数？"></a>如何减少 HTTP 请求次数？</h2><p>减少 HTTP 请求次数自然也就提升了 HTTP 性能，可以从这 3 个方面入手：</p>
<ul>
<li><em>减少重定向请求次数</em>；</li>
<li><em>合并请求</em>；</li>
<li><em>延迟发送请求</em></li>
</ul>
<h3 id="减少重定向请求次数"><a href="#减少重定向请求次数" class="headerlink" title="减少重定向请求次数"></a>减少重定向请求次数</h3><p>那么，如果重定向请求越多，那么客户端就要多次发起 HTTP 请求，每一次的 HTTP 请求都得经过网络，这无疑会越降低网络性能。</p>
<p>另外，服务端这一方往往不只有一台服务器，比如源服务器上一级是代理服务器，然后代理服务器才与客户端通信，这时客户端重定向就会导致客户端与代理服务器之间需要 2 次消息传递，如下图：</p>
<p><img src="https://cdn.xiaolincoding.com/gh/xiaolincoder/ImageHost4@main/%E7%BD%91%E7%BB%9C/http1.1%E4%BC%98%E5%8C%96/%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF%E9%87%8D%E5%AE%9A%E5%90%91.png" alt="img"></p>
<p><strong>解决措施：</strong></p>
<p>把重定向的工作交给代理服务器来完成，流程如下图所示：</p>
<p><img src="https://cdn.xiaolincoding.com/gh/xiaolincoder/ImageHost4@main/%E7%BD%91%E7%BB%9C/http1.1%E4%BC%98%E5%8C%96/%E4%BB%A3%E7%90%86%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%E9%87%8D%E5%AE%9A%E5%90%91.png" alt="img"></p>
<p>而且当代理服务器知晓了重定向规则后，可以进一步减少消息传递次数，如下图：</p>
<p><img src="https://cdn.xiaolincoding.com/gh/xiaolincoder/ImageHost4@main/%E7%BD%91%E7%BB%9C/http1.1%E4%BC%98%E5%8C%96/%E4%BB%A3%E7%90%86%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%E9%87%8D%E5%AE%9A%E5%90%912.png" alt="img"></p>
<h3 id="合并请求"><a href="#合并请求" class="headerlink" title="合并请求"></a>合并请求</h3><p>把多个 HTTP 小请求合并成一个大请求然后再发送给服务端。</p>
<p>减少请求带来的好处：</p>
<ul>
<li>减少了重复的 HTTP 头部的传输</li>
<li>减少了 TCP 连接的数量，因而省去了 TCP 握手和慢启动过程耗费的时间</li>
</ul>
<p>合并请求的几种方式：</p>
<p>有的网页会含有很多小图片、小图标，有多少个小图片，客户端就要发起多少次请求。那么对于这些小图片，我们可以考虑使用 <code>CSS Image Sprites</code> 技术把它们合成一个大图片，这样浏览器就可以用一次请求获得一个大图片，然后再根据 CSS 数据把大图片切割成多张小图片。</p>
<p>这种方式就是<strong>通过将多个小图片合并成一个大图片来减少 HTTP 请求的次数，以减少 HTTP 请求的次数，从而减少网络的开销</strong>。</p>
<blockquote>
<p>可以看到，<strong>合并请求的方式就是合并资源，以一个大资源的请求替换多个小资源的请求</strong>。</p>
<p>但是这样的合并请求会带来新的问题，<strong>当大资源中的某一个小资源发生变化后，客户端必须重新下载整个完整的大资源文件</strong>，这显然带来了额外的网络消耗。</p>
</blockquote>
<h3 id="延迟发送请求"><a href="#延迟发送请求" class="headerlink" title="延迟发送请求"></a>延迟发送请求</h3><p>HTML 里会含有很多 HTTP 的 URL ，当前不需要的资源，我们没必要也获取过来，于是可以通过按需获取的方式，来减少第一时间的 HTTP 请求次数。</p>
<h2 id="如何减少-HTTP-响应的数据大小"><a href="#如何减少-HTTP-响应的数据大小" class="headerlink" title="如何减少 HTTP 响应的数据大小"></a>如何减少 HTTP 响应的数据大小</h2><p>对于 HTTP 的请求和响应，通常 HTTP 的响应的数据大小会比较大，也就是服务器返回的资源会比较大。<strong>于是，我们可以考虑对响应的资源进行压缩，这样就可以减少响应的数据大小，从而提高网络传输的效率。</strong></p>
<p>压缩的方式一般分为 2 种，分别是：</p>
<ul>
<li>无损压缩；</li>
<li>有损压缩；</li>
</ul>
<h3 id="无损压缩"><a href="#无损压缩" class="headerlink" title="无损压缩"></a>无损压缩</h3><p><strong>定义：</strong></p>
<p>无损压缩是指资源经过压缩后，信息不被破坏，还能完全恢复到压缩前的原样，适合用在文本文件、程序可执行文件、程序源代码。</p>
<p><strong>做法：</strong></p>
<p>首先，我们针对代码的语法规则进行压缩，因为通常代码文件都有很多换行符或者空格，这些是为了帮助程序员更好的阅读，但是机器执行时并不要这些符，把这些多余的符号给去除掉。</p>
<p>接下来，就是无损压缩了，需要对原始资源建立统计模型，利用这个统计模型，将常出现的数据用较短的二进制比特序列表示，将不常出现的数据用较长的二进制比特序列表示，生成二进制比特序列一般是「霍夫曼编码」算法。</p>
<h3 id="有损压缩"><a href="#有损压缩" class="headerlink" title="有损压缩"></a>有损压缩</h3><p>与无损压缩相对的就是有损压缩，经过此方法压缩，解压的数据会与原始数据不同但是非常接近。</p>
<p>有损压缩主要将次要的数据舍弃，<strong>牺牲一些质量来减少数据量、提高压缩比，</strong>这种方法经常用于压缩多媒体数据，比如音频、视频、图片。可以通过 HTTP 请求头部中的 <code>Accept</code> 字段里的「 q 质量因子」，告诉服务器期望的资源质量。</p>
</article><div class="post-copyright"><div class="post-copyright__author"><span class="post-copyright-meta">Author: </span><span class="post-copyright-info"><a href="https://declan1.gitee.io">戴涛</a></span></div><div class="post-copyright__type"><span class="post-copyright-meta">Link: </span><span class="post-copyright-info"><a href="https://declan1.gitee.io/2023/03/22/HTTP-1-1/">https://declan1.gitee.io/2023/03/22/HTTP-1-1/</a></span></div><div class="post-copyright__notice"><span class="post-copyright-meta">Copyright Notice: </span><span class="post-copyright-info">All articles in this blog are licensed under <a target="_blank" rel="noopener" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/">CC BY-NC-SA 4.0</a> unless stating additionally.</span></div></div><div class="tag_share"><div class="post-meta__tag-list"><a class="post-meta__tags" href="/tags/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C/">计算机网络</a></div><div class="post_share"><div class="social-share" 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  function initValine () {
    const valine = new Valine(Object.assign({
      el: '#vcomment',
      appId: 'cEUNK0k7aOSrnE93yOEHT9io-gzGzoHsz',
      appKey: '3oME0qpmzHlf1QmZiMY9i8rs',
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      serverURLs: '',
      emojiMaps: "",
      path: window.location.pathname,
      visitor: false
    }, null))
  }

  if (typeof Valine === 'function') initValine() 
  else getScript('https://cdn.jsdelivr.net/npm/valine/dist/Valine.min.js').then(initValine)
}

if ('Valine' === 'Valine' || !false) {
  if (false) btf.loadComment(document.getElementById('vcomment'),loadValine)
  else setTimeout(loadValine, 0)
} else {
  function loadOtherComment () {
    loadValine()
  }
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